РОЗРОБКА СТІЙКОЇ СПЕКТРАЛЬНОЇ ОЗНАКИ ДЛЯ БЕЗРЕАГЕНТНОГО МОНІТОРИНГУ НІТРАТІВ У СКЛАДНИХ МАТРИЦЯХ

Анотація

Пряма ультрафіолетова (УФ) спектроскопія є перспективним методом для безреагентного експрес-моніторингу нітрат-іонів  (NO3 ). У цьому дослідженні детально аналізується багатохвильова оптична система на базі УФ-світлодіодів (265, 308, 365, 405 нм). Початковий аналіз "Базової моделі", відкаліброваної на дистильованій воді, демонструє відмінну продуктивність з високим коефіцієнтом детермінації  (R= 0,9994). Однак ця модель виявляється абсолютно недієздатною при аналізі реальних зразків зі складними матрицями («брудною водою»), де її похибка зростає до неприйнятних  300 мг/л. Ця повна відмова простої моделі в реальних умовах мотивує подальший пошук стійких ознак. Як проміжний крок, аналізується диференційна ознака  D А = А 310 -А365, яка успішно компенсує адитивний зсув, спричинений каламутністю. Цей успіх стає основою для розробки основної інновації цієї роботи - ознаки локальної кривизни на базі спектральної тріади  (LC205 -310-365 ). Ця ознака, що розраховується за формулою, яка оцінює відхилення центрального піка від фонової лінії, демонструє високу селективність у змішаних матрицях, одночасно компенсуючи як органічні хромофори (CDOM), так і розсіювачі (каламутність). Ознака локальної кривизни є стійким, обчислювально ефективним та фізично інтерпретованим рішенням для безреагентного моніторингу нітратів у реальних умовах, що є логічним продовженням попередніх досліджень, які використовували методи машинного навчання.